二極管正向恢復效應的相關知識

  二極管是一種具有兩個電極的器件，只允許電流由單一方向流過，許多的使用是應用其整流的功能。大部分二極管所具備的電流方向性我們通常稱之為“整流”功能。二極管最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過（稱為順向偏壓），反向時阻斷 （稱為逆向偏壓）。因此，二極管可以想成電子版的逆止閥。
  二極管的正向性。外加正向電壓時，在正向特性的起始部分，正向電壓很小，不足以克服PN結內電場的阻擋作用，正向電流幾乎為零，這一段稱為死區(qū)。這個不能使二極管導通的正向電壓稱為死區(qū)電壓。當正向電壓大于死區(qū)電壓以后，PN結內電場被克服，二極管正向導通，電流隨電壓增大而迅速上升。在正常使用的電流范圍內，導通時二極管的端電壓幾乎維持不變，這個電壓稱為二極管的正向電壓。
 
  二極管正向恢復效應發(fā)生的時刻
  正向恢復發(fā)生在二極管開通的時刻，如下圖示，在下管IGBT關斷的瞬間，驅動器電流就要轉移到上管的續(xù)流二極管，在這瞬間一瞬間，上管的二極管發(fā)生正向恢復過程。如右圖紅圈所示的時刻。

 
  二極管正向恢復效應與器件的關系
  在這里我們不討論產生二極管正向恢復現象的原因，不過可以這樣認為，這是半導體器件的固有的屬性。絕大多數情況下，正向恢復效應不會產生什么問題，所以通常很少被討論。關于這個效應，有幾個特點需要注意：
  1、二極管溫度越高時，正向恢復效應越強烈，幅值及時間都會較長；
  2、電壓越高，電流越大的器件，正向恢復效應越強；
  3、不同品牌的器件以及不同品牌的器件，即使是同電壓或電流等級或者電壓或電流等級，正向恢復效應程度也許會有所不同。
 
  二極管正向恢復對驅動器的影響
  根據二極管正向恢復效應，在二極管開通瞬間，二極管的陽極的電位會比陰極高很多，并持續(xù)幾百納秒。在此過程中，會產生如圖所示的電流，圖中紅線所示路徑為一個阻抗很低的路徑，因此可以產生較大的電流。  
  在二極管電路運行的過程中，電流會向C1充電，因此VE的電位會被抬升 的電位會被抬升，這意味著，VE與Viso之間的電壓被減小了，也就是，Viso與VE間的被穩(wěn)壓的+15V電壓被放電。在實際應用中，這個過程是周期性發(fā)生的，與開關頻率同步，因此，從宏觀上看，驅動器副邊的+15V會出現下跌的情形，當它跌落至12V時，驅動器會觸動欠壓保護。
  解決辦法：放置一個雙向TVS瞬變抑制二極管，即可以阻斷上述的電流路徑，這個問題就被解決了。


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